El rango de valores del setpoint
fue escalado a valores de 0-20, lo que representa para el modelo un rango de
velocidades de ajuste de 0 a 20 rad/seg (0 a ≈ 191 RPM). Las figuras siguientes
muestran la respuesta del control difuso con:
Para la
simulación, el ajuste del tiempo de muestro (parámetro Ts en el modelo) es
definido por el usuario, sin embargo la respuesta del control varía seguen el
Ts seleccionado. Las figuras 6 y 7, muestran la respuesta en el tiempo y el
correspondiente diagrama de fase para las variables del error y el cambio del
error.
Figura 6. Respuesta en el tiempo del control difuso con Ts = 1/64 seg.
Figura 7. Diagrama de fase, Ts = 1/64 seg.
Se observa una
respuesta lenta del control puesto que el tiempo de estabilización es
aproximadamente 7 seg. El diagrama de fase muestra el cambio de las variables
de entrada error y cambio del error, el grafico de la figura 7 muestra
únicamente el cambio de dichas variables en el lapso de aproximadamente 3 seg,
razón por la cual no se observa el cero deseado en el diagrama de fase.
Disminuyendo el
tiempo de muestreo para este caso, es posible obtener una respuesta más rápida.
Figura 8. Respuesta en el tiempo con Ts=1/128
seg (0.0078 seg).
Figura 9. Respuesta en el tiempo con Ts = 1/256 seg, (0.0039 seg).
Con un tiempo
de muestreo de aproximadamente 40 ms, el tiempo de estabilización es aceptable,
mas sin embargo se presentan oscilaciones en estado estacionario. Se ajustan
los parámetros de los conjuntos difusos de entrada para el error, según figura 10. Los valores (ajustados con su respectiva ganancia en el microcontrolador) finales
son:
(a)
Variable del error. (b)
Variable del cambio del error.
Figura 10.
Parámetros de ajuste de conjuntos difusos de las variables de entrada.
Figura 11. Respuesta final en el tiempo con Ts = 1/256 (0.0039 seg).
El gráfico de
la figura 11, muestra la respuesta final del modelo con el control difuso. Es
posible aún realizar ajustes finos para una mejor respuesta, modificando los
parámetros de los conjuntos difusos de las variables de entrada, y el tiempo de
muestreo en la simulación del matlab.
La simulación a
un pequeño disturbio dentro del modelo del motor de CD, se muestra en la figura 12. A manera de ejemplo se realiza el ajuste a 2 N.m de carga mecánica en el
modelo. La tiempo que se toma el control de acuerdo a los ajustes realizados
previamente, es poco mayor a 3 seg, para este valor de carga mecánica, por lo
que se recomienda aun realizar ajustes de sintonización para mejorar la
respuesta.
Figura 12. Respuesta en el tiempo a una perturbación de 2 N.m, de carga mecánica.
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